現(xiàn)代設(shè)計方法教學(xué)大綱

現(xiàn)代設(shè)計方法教學(xué)大綱ModernDesignMethod一、課程基本信息學(xué)時：24學(xué)分：1.5考核方式：考查，平時成績占30%中文簡介：現(xiàn)代設(shè)計方法是以培養(yǎng)本科大學(xué)生的現(xiàn)代設(shè)計能力為目的的專業(yè)基礎(chǔ)課程,重點是針對現(xiàn)代設(shè)計的自動化、定量化、概率化、動態(tài)化、最優(yōu)化的特點和趨勢,介紹一些常用方法解決工程設(shè)計問題的思路和原理。該課程包括：系統(tǒng)設(shè)計思維、可靠性設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計和現(xiàn)代設(shè)計中的先進設(shè)計方法等。二、教學(xué)目的與要求本課程的目的：本課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的必修課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解現(xiàn)代設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的區(qū)別和聯(lián)系，各種常用的現(xiàn)代設(shè)計方法能夠解決哪些生產(chǎn)實際問題以及解決問題的思路，對現(xiàn)代設(shè)計和生產(chǎn)實際的關(guān)系有較具體的認識，能夠初步進行產(chǎn)品功能原理方案設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計等計算。教學(xué)基本要求：本課程重點介紹設(shè)計方法學(xué)、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、機械動態(tài)設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、智能工程等現(xiàn)代設(shè)計方法，對設(shè)計方法學(xué)等現(xiàn)代設(shè)計方法作了簡單介紹。目的使學(xué)生在較少的學(xué)時內(nèi)，較具體地了解現(xiàn)代設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的聯(lián)系與區(qū)別，采用現(xiàn)代設(shè)計方法解決生產(chǎn)實際問題的范圍和思路,并初步掌握某些現(xiàn)代設(shè)計方法在機電工程中的應(yīng)用。三、教學(xué)方法與手段以計算機技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)進入教學(xué)領(lǐng)域，已經(jīng)并將繼續(xù)深刻地改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念、教學(xué)方法和教學(xué)手段。根據(jù)具體情況，結(jié)合教學(xué)過程，改進教學(xué)方法。提倡采用多媒體教學(xué)和計算機輔助教學(xué)，在課外作業(yè)、課程設(shè)計等環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計算機的能力。四、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo) 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時分配理解211重點:1.掌握現(xiàn)代設(shè)計的概念和特點；2．了解現(xiàn)代設(shè)計的過程及相關(guān)技術(shù)；3.傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計方法的區(qū)別；4.了解機械產(chǎn)品設(shè)計的三個基本階段。基本要求：1.掌握現(xiàn)代設(shè)計的概念和特點，2.了解機械產(chǎn)品設(shè)計的三個基本階段。第二章系統(tǒng)分析設(shè)計法掌握2第一節(jié)技術(shù)系統(tǒng)的組成和處理對象第二節(jié)系統(tǒng)分析設(shè)計方法11重點：1.掌握系統(tǒng)設(shè)計的原理、方法與步驟第三章創(chuàng)造性設(shè)計方法掌握2創(chuàng)造力和創(chuàng)造過程創(chuàng)造技法11重點：1.能夠理解創(chuàng)造思維及創(chuàng)造設(shè)計法的過程?；疽螅?、了解設(shè)計方法學(xué)的涵義及研究對象；2、理解并能夠確定技術(shù)系統(tǒng)；3、掌握系統(tǒng)設(shè)計的原理、方法與步驟；4、掌握評價決策方法中的技術(shù)經(jīng)濟評價法和模糊評價法。第四章優(yōu)化設(shè)計法掌握10概述優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展與應(yīng)用；優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型；優(yōu)化設(shè)計的分類；一維搜索；無約束優(yōu)化算法；約束優(yōu)化算法。0.50.5212211重點：進退法；黃金分割法；迭代方法難點：黃金分割法；迭代過程基本要求：1、熟悉優(yōu)化設(shè)計的定義、數(shù)學(xué)模型和分類；2、掌握數(shù)學(xué)模型、設(shè)計變量與設(shè)計空間、約束條件、可行域及目標(biāo)函數(shù)等常用術(shù)語；3、理解函數(shù)的方向?qū)?shù)和梯度的基本概念，無約束與有約束目標(biāo)函數(shù)達到最優(yōu)解的規(guī)律；4、了解一維搜索的基本概念，掌握黃金分割法的計算步驟；5、了解無約束優(yōu)化算法的特點，理解梯度法、牛頓法的基本原理，掌握其迭代方法；6、理解復(fù)合形法的本質(zhì)及迭代過程，罰函數(shù)法的概念及運算方法。第五章可靠性分析掌握8可靠性的概念和設(shè)計特點；可靠性設(shè)計中常用的特征量；應(yīng)力――強度干涉模型和零部件的可靠性設(shè)計；系統(tǒng)的可靠性設(shè)計；機械系統(tǒng)的故障樹分析。12221重點：系統(tǒng)可靠性設(shè)計方法難點：系統(tǒng)可靠性設(shè)計方法基本要求：了解可靠性的基本概念和可靠性設(shè)計中常用的特征量；2、掌握應(yīng)力――強度干涉理論和系統(tǒng)可靠性設(shè)計的基本方法。五、推薦教材和教學(xué)參考資源1、教材《機械優(yōu)化設(shè)計》，孫靖民主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005年版?！稒C械系統(tǒng)設(shè)計》，陳秀寧主編，高等教育出版社，2006年版。2、參考：現(xiàn)代設(shè)計方法趙松年主編機械工業(yè)出版社1996年11月；現(xiàn)代設(shè)計方法張鄂主編西安交通大學(xué)出版社1999年10月；機械設(shè)計學(xué)黃境遠主編機械工業(yè)出版社1991年；中國機械設(shè)計大典（第一卷）余俊主編江